氣相色譜法分析水中的19種多氯聯苯

潘梅霞

摘 要：從其本身屬性來看，多氯聯苯屬于有機污染物內容類型，而且是典型的代表，其自身穩定性強，擁有極為豐富的生物富集性，以及較強的毒性。本研究采用優化的檢測方法——密閉微波萃取—Florisil小柱凈化—氣相色譜（ECD）法測定土壤中的多氯聯苯含量，根據峰型和保留時間，以多氛聯苯標準形式定性、定量，確定多氛聯苯的回收率、相對標準偏差、檢出限及土壤樣品中PCBs的含量。對不同土壤進行分析，初步分析土壤多氯聯苯規律。

關鍵詞：多氯聯苯；密閉微波萃取；Florisil小柱凈化；氣相色譜

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A

從元素的結構來說，多氯聯苯擁有很多不同的元素，并且其含氯數是不同的。多氯聯苯被大量發現在電子垃圾拆解區和回收加工廠地區。其造成環境污染，嚴重威脅著受污染地區人的身體健康，眾所周知的米糠油中毒事件的罪魁禍首就是多氯聯苯。

在當前的整體背景之下，一般進行多氯聯苯的分析測定方法包含了氣相色譜、氣相質譜與色譜聯合使用以及串聯使用等方法。

氣相色譜法具有分析高效能、高靈敏度、分析速度快、應用范圍廣等優點。因為在氣相里面，樣品的傳遞速度會比較快，而且其相關的組分可以在很短的時間內實現平衡，又因為有很多的物質內容可以被選作是固定相，所以在這種情況下，氣相色譜的分享方式是當前一個比較好的手段，不僅分析的速度會比較快，而且對于相關元素的分離效率也會比一般方式要高。

相比采用密閉微波萃取、超聲波萃取、索氏提取3種提取方法來說，密閉微波萃取的方法明顯要優于其他方法，不僅僅采用的時間最短，而且所耗費的相關溶劑使用量也是最少，但是其所能達到的自動化程度卻也是最高的。而且，我們在實際的實驗進行PCBS的提取，就所采用的三種方法來說無疑這一種是最好的。濃硫酸與FLORISIL小柱這兩種凈化提取液的方式相比起來，無疑后者會更加優于前者，并且在回收率方面也會更加的優質。本文根據目前的實驗儀器，通過密閉微波提取土壤中多氯聯苯，再經過Florisil小柱進行凈化操作，從而利用密閉的微波萃取方式進行氣相色譜的凈化處理，測定污染物中多氯聯苯的含量。

實驗部分：

1 實驗材料

主要儀器：氣相色譜檢測器，微波萃取消解儀，自動進樣器，旋轉蒸發儀，Florisil小柱，全自動氮吹濃縮儀。

主要試劑：在多氯聯苯里面，其一般會含有PCBs28、52、101、112、118、153、155、138、180、198共10種混合標樣，標準工作溶液，正己烷，丙酮，濃硫酸，無水硫酸鈉，銅粉。

2 樣品

2.1 采集

每個采樣地5個點，采用梅花形布點，在選取的中心點周圍再取四個點，用不銹鋼鏟在每個點采集表層（0～20cm）1kg，然后將5點土壤進行均勻混合，最后取1kg左右的土攘樣品放入棕色玻璃瓶中帶回買驗室。然后將采回的土樣，倒在不銹鋼盤中，攤成薄薄的一層，置于室內通風陰干。樣品風干后，揀去動植物殘體如根，莖、葉、蟲體等和石塊。然后磨碎，用60目的金屬篩過篩后存放入棕色玻璃瓶中，然后放入冰箱中保存。

2.2 樣品前處理

以稱量的方式，提取5.0g的樣品，以及無水硫酸鈉，并且將這些內容進行混合攪勻放置在我們已經準好的罐子里面，同時在里面加上40mL的丙酮和正己烷（1∶1），而且萃取罐里面所含有的物質一定要以當前所合適的功率為前提，并將這個萃取儀的溫度進行調整，使其在20分鐘之內保持115℃高溫，然后再進行樣品的萃取階段。完成后，降至室溫，離心收集上清液。將離心后的殘留物重復兩次加入20mL上述提取劑萃取10min，離心收集上清液，合并上清液于150mL分液漏斗中，用5mL左右的正己烷進行沖洗，連續沖洗三次方可。并且，我們將差不多10mL左右的濃硫酸通過分液漏斗加入提取劑里面，并前后震蕩約10分鐘左右，等待期分層之后，將上面的硫酸層分離開來，并且將上面的步驟重復做幾次，直到我們所加進去的提取液物質呈現出無色透明而且界面清晰的時候，然后在這里面加入差不多跟他相比一半提及的硫酸鈉溶液，然后將所有的物質震蕩十來次之后，等待靜止后分離出水層，繼續重復這些動作直到所有溶液呈中性為止。加入0.5g銅粉，振搖10分鐘后靜置，加入5.0g無水硫酸鈉，將正己烷層于150mL磨口錐形瓶中。

2.3 樣品的凈化

在進行凈化的時候，我們通過對提取液的蒸發和濃縮，從而使其剩下5mL左右。然后利用20mL左右的正己烷將FLORSIL小柱進行潤濕，在快要干的時候，將正己烷的流速進行控制，差不多每秒一滴即可，然后再用正己烷差不多3mL左右進行錐形瓶的沖洗兩次，然后入柱提取液里面，再用5mL左右的正己烷進行洗脫，再用15mL容量的離心管將這些內容收集起來，而后利用氮吹濃收集液從而使其濃縮干燥，并且利用正己烷將其容量固定在1mL左右，等待進一步的測定。

3 測定

3.1 氣相色譜分析條件

色譜柱：CP-sil24CB（30m× 0.25mm×0.25mm），檢測器：電子捕獲檢測器（ECD），進樣口溫度260℃，檢測器溫度300℃，柱溫：程序升溫，剛開始在半分鐘之內保持120℃的高溫，然后以每分鐘10℃的速度回升，到180℃為止保持1分鐘左右，再以每分鐘15℃的速度升到250℃并保持26分鐘左右，進而以每分鐘20℃的速度上升到280℃并保持1分鐘。然后將分流比例設置為30之后在0.75分鐘后開始進行分流進樣操作。其中載氣所采用的物質是高純氮，每分鐘保持1mL的流速，而且每秒線速為13.5cm。在這種情況下，我們可以對PCBS進行十大類系物色譜柱的測定，根據保留時間對PCBs進行定性分析，根據色譜圖峰面積定量計算。

3.2 測量

校準完畢后，我們在進行工作溶液選定的時候主要看其峰高相近與否，而所根據的條件主要是樣品里面多氯聯苯的含量數值，并且我們將樣品以及標準的溶液兩種溶液進行選取后進行進樣，同時在這個基礎上進行整個色譜的分析與記錄，并將每一組峰高記錄下來，并將時間的標準定為標準樣品的保留時間，而外標內容則以峰高定量為準，從而一個點一個點進行校正，從而得出各個組分所得到的含量總和就是當前多氯聯苯的含量總量。

之前我們在土壤的標準樣品里提取出差不多5g左右的分量，并且將這些提取出來的土壤加入到10mL的多氯聯苯標準溶液里面，同時對之前所分好的多氯聯苯每個組分進行標準樣本的提取，每個分別是0.2mg，然后先用密閉微波方式進行萃取，再進行小柱凈化方式凈化，最后進行氣相色譜分析的方式進行七次平行測定，并將原先的土壤標準樣品進行加標處理，標注為空白。最后，根據這些測定的內容進行回收率以及相對的標準偏差表進行制作。

3.3 方法檢出限

通過上面的萃取與凈化和測定流程，我們對當前多氯聯苯的各個組分進行重復的分析對比，并將其比例限制在每克0.2mg的含量比例上面，再在這個基礎上進行土壤樣品的加標處理，同時對這些組分進行回收率與標準偏差的計算，檢出限=3.36×S，制作多氯聯苯各組分的檢出限表。

3.4 空白試驗

空白試驗用來了解實驗環境及操作過程是否帶來污染。于玻璃離心管中加入與樣品分析等體積的提取劑并經過相同的前處理，設置5個重復空白樣品，若均未檢出PCBs說明本實驗室PCBs的分析基本不會受到所使用的儀器、試劑、環境及操作等因素的干擾。

除不加樣品外，均按上述測定步驟進行。

4 結果與分析

4.1 采用密閉微波萃取—Florisil小柱凈化—氣相色譜（ECD）法測定土壤中的PCBs，方法操作簡單，萃取效率高，大幅度縮短了每批樣品分析周期，消耗萃取溶劑少，減少了對環境的二次污染，可滿足土壤污染物中PCBs的測定。

4.2 PCBs是一種半揮發性有機污染物，環境殘留較少，屬于痕量分析，但是前處理復雜，而且容易揮發損失，所以十分有必要進行嚴格的質量控制和方法檢驗以保證分析數據的科學性。比較而言，微波萃取技術具有快速、節能、節省溶劑、污染小、低成本、自動化程度高，有利于萃取熱不穩定物質，效率較高。因此，本研究采用了微波萃取，Florisil小柱凈化及GC-ECD測定方法，并參照有關文獻，通過空白方法、加標回收實驗及檢出限測定，對其進行評價，旨在為PCBs的分析和研究提供方法支持與保障。

參考文獻

[1]汪雨，支辛辛，張玲金.利用碳納米管固相萃取氣相色譜法對水中有機氯農藥和多氯聯苯的測定[J].分析測試學報，2008，27（05）：493-496.